基于高速局域网的MIF仿真平台总体框架设计

提出了基于高速局域网的MIF仿真平台的设计思想和总体框架.结合已有的图像融合算法,完成多源图像的预处理、图像配准、图像融合、融合图像与基准图的匹配及效果评估,构成一个多功能的基于高速局域网的MIF仿真平台总体框架,实现多源图像融合过程的实时化与可视化.此外,本文还对采用MIF仿真平台开展多源图像融合仿真研究的基本流程和4个重要环节进行了讨论.     

基于特征点的图像配准方法研究

图像配准是将不同条件下(时间、传感设备、气候、角度等)得到的两幅或者多幅图像进行匹配、叠加的过程.通常,每种配准技术都是针对某一类具体应用的,有一定的局限性.文中提出了一种融合的、基于特征点的图像配准方法,首先采用小波变换和USAN区域特性相结合的角点检测方法,然后利用互相关和RANSAC相结合的方法进行特征点匹配,最后采用薄板样条法求解点变换矩阵.通过这种方法可以弥补不同配准方法的不足,提高配准精度.通过对人物、景物等大量图像进行实验分析,证明此算法具有很好的配准精度、环境适应性和实时性.     

图像配准技术研究

研究了图像融合的基础图像配准技术,阐述了图像配准技术的一般步骤和基本方法,依据图像边缘检测、目标识别和轮廓提取技术,提出了一种基于轮廓提取的图像配准方法,给出了图像配准的结果.     

图像配准技术研究

研究了图像融合的基础图像配准技术，阐述了图像配准技术的一般步骤和基本方法，依据图像边缘检测、目标识别和轮廓提取技术，提出了一种基于轮廓提取的图像配准方法，给出了图像配准的结果。     

图像拼接融合技术在网络视频监控系统中的应用探究

通过对视频监控系统对图像拼接融合技术的需求分析，对图像拼接融合技术进行简要分析，在网络监控系统中进行实际的测试应用。系统流程分为视频流数据传输、图像拼接与融合、目标检测与追踪3部分，由此实现在360°宽视场中的图像浏览、运动检测与目标跟踪。     

一种傅里叶——梅林变换空间图像快速配准算法

为了实现低信噪比条件下暗弱空间碎片的探测,提出了一种基于傅里叶—梅林变频(FMT)的图像快速配准算法。首先,通过计算2幅原配准空间图像间的相关系数T并与阈值βth进行比较,快速判断图像间的旋转系数;其次,为了在保持配准精度的前提下获得较好的实时性,提出在配准算法的不同阶段采用不同方法对空间图像进行插值。通过基于FPGA+DSP硬件平台的实验验证表明,该算法能够实现0.5个像素精度的配准,与传统的基于区域和基于结构特征的配准算法相比,本文提出的算法配准速度分别提高55.319%和50.878%.基本满足了空间图像配准对实时性和高准确度的要求。     

基于多微面光纤面板的仿生复眼图像拼接及定位算法

为研究仿生复眼系统的图像拼接以及目标定位技术，使用三维设计制图软件SolidWorks对9个光学透镜组成的仿生复眼系统镜头支架进行设计；使用尺度不变特征变换算法对特征点进行提取，通过采用欧氏距离法和随机抽样一致性算法对特征点对进行筛选；采用加权平均法对图像进行融合；根据子眼镜头之间相互交叠的信息，选用了双目测距原理对空间目标进行三维定位。搭建了一套视场角为74.3°的视觉系统，得到了一副大视场的仿生复眼拼接图像，对空间4个不同位置的目标进行了定位，证明此仿生复眼系统能够获取大视场的拼接图像，能够对空间目标进行定位。     

基于异步量测的多雷达方位误差配准算法

在多雷达数据处理系统中,系统误差是影响目标跟踪和数据融合质量的一个重要因素,且正北方位误差是系统中影响较大的系统误差.针对实际系统中,不同雷达对同一目标的量测大多是异步这一现状,文中提出了采用卡尔曼滤波器进行异步量测的方位误差配准,该算法可将时间对准、位置和方位误差估计同时完成,实时进行方位误差的配准处理.通过仿真验证了算法的可行性和有效性.     

图像配准方法及其在目标跟踪中的应用

给出了一种基于点特征的图像配准方法,可以用于复杂背景下任意角度旋转的图像之间的配准。图像配准算法分为四个步骤:用Forstner算子分别提取参考图像与待配准图像的特征点;使用旋转不变特征向量获取特征点之间的初始匹配关系;使用投票算法剔除误匹配点对,获取正确配对的同名点对;用最小二乘方法由正确配对的同名点对获取图像之间的配准参数。给出了基于点特征的图像配准方法在目标跟踪中的应用方法,并进行了仿真实验,结果证明该图像配准算法可以对复杂背景下弱对比度静止目标进行精确跟踪,而且算法具有很好的通用性。     

基于仿生复眼系统的图像拼接技术

针对传统单孔径光学系统无法解决大视场与高分辨率之间的矛盾,设计了一套3×3球面仿生复眼光学系统。首先,研究了子眼系统视场和复眼系统总视场的数学关系,进而得到子眼排布方式,在此基础上形成了视场为±53°×±70°的复眼光学系统;然后,基于此系统提出一种图像拼接算法,采用SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法对各个子眼图像进行特征点提取,利用RANSAC(Random Sample Consensus)算法对提取出的特征点进行精确匹配,通过加权平滑算法实现多个子眼图像的拼接融合,实现整个场景无盲区拼接。3×3仿生复眼系统样机的仿真结果表明,设计的复眼系统可以有效地实现多通道图像的大视场无盲区拼接,验证了复眼光学系统设计的正确性以及拼接算法的有效性。该研究可进一步推进仿生复眼成像系统的应用。     

紧凑折反式仿生复眼及图像快速拼接识别算法

针对多相机阵列复眼质量大与图像数据生成量高的问题,开展多通道-单探测器构型的大视场仿生复眼成像系统及其图像快速拼接识别算法的研究。通过光路折反与光程归一的方式,实现多视角子眼共像面与分区成像。根据折反式复眼成像特征,提出特征图级下基于区域结构相似性的图像快速拼接算法。配合目标识别卷积神经网络,实现紧凑空间下大视场全局图像的快速重建与目标识别。所提出的复眼系统有效光学视场角为138°×75°、光学尺寸为29.78 mm×19.74 mm× 6.86 mm、全局图像拼接速度为0.011 s。紧凑型折反式仿生复眼具有体积小、视场大、计算开销少的特点,能够为载荷与算力受限的小型无人设备与低速弹箭提供广域视觉成像与快速图像拼接识别能力。     

基于运动特征的干扰弹检测方法研究

在红外成像导引头视场中，及时检测出干扰弹是红外成像导引头实现抗干扰弹干扰的前提。在弹目距离较大时，导引头处于点目标跟踪阶段，目标信噪比比较低，且没有目标形状特征可以利用，因此，对干扰弹的检测比较困难。利用干扰弹与目标运动特征的不同进行干扰弹检测是一种比较有效的方法，通过对比仿真选择目标图像在焦平面上的运动加速度作为特征量进行干扰弹检测。最后，通过数字仿真，研究了在考虑误差的情况下，各种因素对干扰弹检测概率的影响。     

Research on Windowing Image Fusion

The speed and quality of the image fusion always restrain each other.The real-time image fusion is one of the problems which needs to be studied and solved urgently.The windowing processing technology for the image fusion proposed in this paper can solve this problem in a certain extent.The windowing rules were put forward and the applicable scope for the windowing fusion and the calculation method for the maximum windowing area were determined.And,the results of the windowing fusion were analyzed,verified ...     

基于非下采样轮廓波变换与引导滤波器的红外及可见光图像融合

为克服传统融合方法对灰度相关性较弱的红外与可见光图像融合存在的不足,提出一种基于 非下采样轮廓波变换（NSCT）与引导滤波器的融合方法。利用NSCT对源图像进行多尺度多方向分解,分离出包含在不同频带内的特征信息,得到一个低频近似图像和多个高频方向细节图像;局域窗口加权平均能量和改进拉普拉斯能量分别作为低频近似图像的活性测度,构造显著特征图对近似图像进行加权平均,以解决能量保持和细节提取两个关键问题;在方向细节图像中,基于活性测度取大规则获得决策映射图,将源图像作为引导图、决策映射图作为输入图像进行引导滤波,得到权重分配图,对方向细节图像进行加权平均,降低噪声的敏感度。对融合后的近似图像和方向细节图像进行NSCT逆变换,得到最后的融合图像。采用多组红外与可见光图像进行融合实验,并对融合结果进行客观评价。实验结果表明,该融合方法在主观和客观评价上均优于已有文献的一些典型融合方法,如基于两尺度分解的引导滤波融合方法、NSCT域内稀疏表示融合方法、基于像素显著性的交叉双边滤波融合方法、基于深度学习的卷积神经网络融合方法、基于显著性检测的双尺度融合方法,可获得更好的融合效果。     

基于DSP 的多源图像融合系统

针对传统红外侦察方法存在的不足,为综合紫外、红外和可见光的成像优点,系统采用DSP为处理核心,构建一种小型实时多源图像融合系统,通过光机结构设计,经过倍率调整和数字位移,以及一系列试验进行多光谱的融合。实验结果表明,系统设计合理,能够完成多源图像的融合。该系统具有体积小、重量轻、功耗低、处理速度快和工作模式灵活可选等特点,非常适合载荷能力有限、需执行多样化任务的无人机搭载应用。     

图像融合的开窗处理技术研究

图像融合的速度和质量是相互制约的一对矛盾的主题，图像的实时融合是目前图像融合技术亟待研究、解决的问题之一，我们提出的图像融合的开窗处理技术在一定程度上解决了这个问题。给出了图像开窗融合准则，确定了开窗融合适用范围和最大开窗面积的计算方法，得到最大开窗面积的近似计算公式。并对开窗融合的结果进行了分析、验证和对比，证实了此技术的可行性。     

激光引信双向驱动单发单收大视场探测技术研究

由于受系统功耗和空间的限制,常规弹药激光引信无法采取多个激光器和多个激光接收器实现多发多收,同时传统的激光大视场探测方式无法满足小型化、结构简单的需求。提出一种新型的双向驱动单发单收大视场探测方案,建立弹目交汇捕获率数学模型,分析了不同弹目距离以及不同转速下目标捕获率。并针对系统电磁干扰影响因素,采用多种方法复合屏蔽电磁信号对回波信号的干扰,加工制作了原理样机,进行了抗电磁干扰实验以及不同距离动态旋转目标探测实验,结果表明本方案能够有效屏蔽系统电磁干扰,在转速50 000 r/ min 时能保证距离为8 m 的目标可靠捕获,使大视场全向探测激光引信在常规弹药上的应用成为可能。     

基于高速数字图像相关法的疲劳裂纹尖端位移应变场变化规律研究

应用高速摄像数字图像相关法研究了谐振式疲劳裂纹扩展试验中紧凑拉伸（CT）试件在高频正弦交变载荷作用下,裂纹稳态扩展阶段裂纹尖端区域位移和应变场的变化规律。采用数字化高速摄影设备采集系列正弦交变载荷作用下CT试件数字散斑图像,应用数字图像相关(DIC)法计算每幅图像裂纹尖端区域位移和应变场,对裂纹尖端区域特征点的位移、应变值采用最小二乘正弦拟合方法进行拟合,求出振幅、相位、平均载荷等特征量,将拟合出的应变或位移正弦曲线和所对应的系列散斑图像进行匹配,找到一个应力循环内特征位置的图像。使用动态高精度应变仪测量了CT试件在一个应力循环内裂纹尖端点应变值,试验结果表明,DIC应变测量最大误差为4.12%,验证了所提出DIC测量方法的可行性。在此基础上,进行了基于高速DIC方法的谐振式疲劳裂纹扩展试验,研究了疲劳裂纹未扩展时裂纹尖端应变幅值和疲劳循环次数的关系及疲劳裂纹扩展到不同长度时裂纹尖端区域位移和应变场的变化规律。     

基于形态学金字塔的医学图像融合技术

针对像素级医学图像的融合问题,设计一种形态学金字塔的医学图像融合技术。先对医学图像进行形态学的平滑处理,再进行形态学金字塔分解,最后对形态学金字塔进行反变换以获取最终的融合图像。从平均梯度、联合熵、相关系统对图像融合质量做客观评价,并以Windows XP的操作系统为实验环境进行融合实验。从融合效果来看,文中技术能将CT图像和MRI图像融合成一幅信息量饱满的单一图像。实验结果表明:该技术与同类其他方法比较,平均梯度能提高10.30%~36.76%,联合熵能提高5.04%~36.83%,相关系数能提高0.94%~31.52%。     

基于加权特征融合的 SAR 图像目标分类方法

针对现有分类器对 SAR 图像分类正确率不高的问题,考虑到单一的特征很难完全描述 SAR 目标,并且单一的分类器识别率有限,提出了一种基于加权特征融合的图像分类方法,采用多种特征来描述目标,并且用多个分类器同时对目标识别。实验结果显示,提出的方法能够达到较高的分类正确率,证明了该方法的有效性。